16. TIETOTEKNIIKAN KOULUTUSOHJELMA Koulutusohjelman johtaja professori Hannu-Matti Järvinen, osastonjohtajan vastaanottohuone TA213, puhelin 3115 4242. huone TE209, puhelin 3115 2702. email: hannu-matti.jarvinen@tut.fi Osastosihteeri Kirsi Järnström huone TA211, puhelin 3115 2922 email: dit@tut.fi Kansainväliset asiat Elina Orava huone TA209, puhelin 3115 3865 email: elina.orava@tut.fi Osaston opintoneuvoja huone TA207, puhelin 3115 3801 email: opintoti@cs.tut.fi Osaston opintokuvausten seittisivu: http://www.cs.tut.fi/osasto/oppaat.html 16.1. Tavoitteet 173 Tietotekniikan koulutusohjelman tavoitteena on antaa opiskelijalle perusvalmius tieteelliseen toimintaan tietotekniikan alalla sekä yleinen valmius toimia tietojenkäsittelyinsinöörin ammatillisella tehtäväalueella, johon sisältyvät tietojenkäsittelyyn, automaatioon ja tiedonsiirtoon perustuvien järjestelmien suunnittelu, toteutus ja tekniset sovellukset sekä näihin liittyvät opetus-, tutkimus- ja johtotehtävät. Lisäksi tavoitteena on antaa opiskelijoille valmius soveltaa tietotekniikkaa muilla tekniikan aloilla. 16.2. Tutkinnon rakenne Perusopinnot, 33 opintoviikkoa, ovat kaikissa koulutusohjelmissa samat. Koulutusohjelma päättää myös 12 yleisopintoihin kuuluvasta opintoviikosta. Koulutusohjelmakohtaisia opintoja on tietotekniikassa vähintään 35 opintoviikkoa. Opiskelijan tulee suorittaa pääaine ja vähintään yksi sivuaine. Rakenteessa pääaineen minimipituus on 24 opintoviikkoa ja sivuaineen 12 opintoviikkoa, mutta kunkin pää- ja sivuaineen minimipituus on määritelty sen kuvauksessa. Yhteensä pää- ja sivuaineopintoja tulee tietotekniikassa olla vähintään 60 opintoviikkoa, josta 30 opintoviikkoa tulee olla tietotekniikan koulutusohjelmaan kuuluvia opintoja. Pää- tai sivuaineopintojen määrä nousee 65 opintoviikkoon, mikäli koulutusohjelmakohtaisista ja yleisistä opinnoista valitaan vain minimimäärä. Yksi sivuaine (n. 12-18 ov) saa olla myös toisessa yliopistossa suoritettu kokonaisuus (approbatur tai vastaava). Koulutusohjelma ei rajoita pääaineen tai sivuaineiden valintaa muuten kuin siten, että tietotekniikasta tulee suorittaa vähintään 30 opintoviikon verran pää- tai sivuaineopintoja. Tietotekniikan pää- ja sivuaineet ovat seuraavat (sulkeissa vastuulaitokset, jos kyseessä monen laitoksen yhteistyö): Teknisluonnontieteellinen
174 digitaali- ja tietokonetekniikka hypermedia (vain sivuaine, matematiikka, ohjelmistotekniikka) matematiikka, teknillinen matematiikka multimedia (digitaali- ja tietokonetekniikka, ohjelmistotekniikka, signaalinkäsittely, tietoliikennetekniikka) ohjelmistotekniikka, ohjelmistotiede ohjelmistotekniikka, ohjelmistotuotanto ohjelmistotekniikka, käytettävyys oppivat ja älykkäät järjestelmät (digitaali- ja tietokonetekniikka, signaalinkäsittely) signaalinkäsittely (kolme painotusta: signaalinkäsittelymenetelmät, kuvan- ja videonkäsittely, puhe- ja audio) sulautetut järjestelmät (digitaali- ja tietokonetekniikka, eletroniikka ja ohjelmistotekniikka) signaali- ja systeemitekniikka (digitaali- ja tietokonetekniikka, signaalinkäsittely ja tietoliikennetekniikka) tietoliikennetekniikka, tietoliikenneverkot ja protokollat tietoliikennetekniikka, tiedonsiirtotekniikka tietotekniikan sivuaine (kaikki laitokset, vain muiden koulutusohjelmien opiskelijoille). Varsinaisen tietotekniikan ulkopuolisiksi pää- tai sivuaineiksi sopivat myös muiden koulutusohjelmien tarjoamat opinnot, kuten erityisesti seuraavat: automaatio- ja säätötekniikka elektroniikka kieliteknologia lääketieteellinen informatiikka mittaustekniikka sähkömagnetiikka teollisuustalous tietohallinto (vain sivuaine) yksilö, tekniikka ja yhteiskunta (vain sivuaine).
175
176 Milloin eri pää- ja sivuaineet sisältävät yhteisiä pakollisia opintoja, nämä otetaan lukuun molemmissa. Vaihtoehtoiset ja valinnaiset opintojaksot voidaan sen sijaan lukea vain yhteen opintokokonaisuuteen, jolloin mahdollinen vajaus minimiopintoviikoissa pitää täydentää muilla opinnoilla. Mikäli opintojakso on sisällytetty yleisiin tai koulutusohjelmakohtaisiin opintoihin, sitä ei voi enää laskea mukaan pää- tai sivuaineen, jolloin valinnaisten opintojaksojen määrä pää- tai sivuaineeseen kasvaa vastaavasti. Tutkinnon kokonaislaajuudessa kukin opintojakso otetaan luonnollisesti huomioon vain kerran. 16.3. Insinöörit ja teknikot AMK-insinöörien aiemmista opinnoista hyvitetään suoritettujen opintojaksojen mukaan korkeintaan 80 opintoviikkoa (opistoinsinööreille maksimihyvitys on 60 opintoviikkoa). Yleisopinnot hyvitetään kaikille insinööreille muilta kuin matematiikan osalta. Matematiikan opintojaksoja jää suoritettavaksi 16 opintoviikkoa. Mikäli tutkintoon ei kuulu ruotsin kielen virkamiestutkinnon suorittamista (asetus 442/87) eikä erillistä todistusta ruotsin kielen osaamisesta ole, on lisäksi suoritettava ruotsin peruskurssi. Tästä osuudesta kertyy 29 opintoviikkoa hyvityksiä. Tietotekniikan AMK-insinööreiksi luetaan ne insinöörit, joiden syventymiskohde on ollut ohjelmistotekniikkaa, tietotekniikkaa, tietoliikennetekniikkaa tai tietokonetekniikkaa. He saavat yleisopinnoista, koulutusohjelmakohtaisista, vapaasti valittavista ja yleisopinnoista yhteensä 60 opintoviikon hyvitykset. Heille pakollisista koulutusohjelmakohtaisista opintojaksoista päätetään myöhemmin lukuvuoden aikana. Tämän lisäksi heillä on mahdollisuus harkinnanvaraisesti saada pää- tai sivuaineopintoja hyvitetyiksi 20 opintoviikkoa, jolloin maksimihyvitykseksi tulee 80 opintoviikkoa. Muilla AMK-insinööreillä yläraja on 60 opintoviikkoa. Heidän on mahdollista saada harkinnanvaraisesti 31 opintoviikkoa koulutusohjelmakohtaisia opintoja hyvitetyksi. Opistoinsinöörit käsitellään alasta riippumatta tämän ryhmän tapaan. 16.4. Koulutusohjelman yhteiset perusopinnot Perusopinnoissa on jätetty koulutusohjelman määriteltäväksi osa matematiikan ja luonnontieteiden opintojaksoista. Seuraavasta luettelosta on valittava vähintään 12 opintoviikkoa. 3500111 Lyhyt insinöörikemia 2 1) 73045 Fourier n menetelmät 3 2) 73050 Tilastomatematiikka 3 2) 4) 73108 Kompleksimuuttujan funktiot 3 3) 73116 Algoritmimatematiikka 3 1) 7303065 Matemaattinen analyysi 3 8107110 Käytettävyys 2 8306000 Tietoturvallisuuden perusteet 2 1) Opintojakso on pakollinen. Kemiasta voidaan valita myös opintojakso 3500121 Laaja kemia 1. 2) Näistä matematiikan opintojaksoista on valittava vähintään toinen. Opintojaksoista tilastomatematiikka sopii erityisesti ohjelmistotekniikkaan painottuville opiskelijoille ja Fourier n menetelmät tietoliikenteeseen ja signaalinkäsittelyyn painottuville opiskelijoille. Teknillisen matematiikan opiskelijoille sopivat molemmat vaihtoehdot. 3) Opintojakso 73108 on suositeltava, jos jokin pää- tai sivuaineista on digitaali- ja tietokonetekniikka, signaalinkäsittely, tietosiirtotekniikka tai teknillinen matematiikka. 4) Opintojakson 73050 asemesta voidaan valita opintojakso 7303031, Laaja tilastomatematiikka. Koulutusohjelma suosittelee laajan matematiikan opintokokonaisuuden suorittamista matematiikkaan suuntautuneille tai tutkijoiksi aikoville opiskelijoille.
177 16.5. Koulutusohjelman yhteiset aineopinnot, 35 ov Tietotekniikan yhteisten opintojaksojen tarkoitus on antaa kaikille tietotekniikan alan opiskelijoille yleisnäkemys tietotekniikasta ja varmistaa, että diplomi-insinööriksi opiskelevalla on tarpeelliset matemaattiset ja teoreettiset tiedot tietotekniikan pää- ja sivuaineiden suorittamista varten. Koulutusohjelmakohtaiset pakolliset opinnot ovat yhteensä 22 (tai 23) opintoviikkoa. Nämä ja yleisopinnot tulee suorittaa neljän ensimmäisen läsnäolovuoden aikana. Tämä vaatimus koskee opiskelijoita, jotka ovat aloittaneet vuonna 1997 tai myöhemmin. Mikäli tämä tavoite ei toteudu, opiskelijan tulee laatia kirjallinen suunnitelma siitä, kuinka hän saa tämän osuuden suoritettua loppuun. 7401003 Elektroniikan perusteet II 3 1) 3) 8000203 Johdatus signaalinkäsittelyyn I 3 8100200 Laaja ohjelmointi 6 8100500 Ohjelmistotekniikan matemaattiset menetelmät 3 3) 8102000 Ohjelmistotuotannon peruskurssi 2 8304500 Internetin verkkotekniikat 3 8404102 Mikroprosessorit, suppea 2 2) 8404103 Mikroprosessorit, laaja 3 2) 8404154 Digitaalitekniikan perusteet 3 1) Opintojakson 7401003 voi korvata opintojaksolla 83800, Basic analog circuits. Opintojaksot ovat toisensa poissulkevat. 2) Opintojaksot ovat vaihtoehtoiset ja toisensa poissulkevat. Mikäli pää- tai sivuaine on tietoliikennetekniikka tai sulautetut järjestelmät, tulee valita opintojakson laaja versio. 3) Opintojaksoista 7401003 (vaihtoehto 83800) ja 8100500 on suoritettava vähintään toinen. 16.6. Koulutusohjelman valinnaiset aineopinnot, 13 (tai 12) ov Valinnaisia opintojaksoja suoritetaan niin paljon, että 35 opintoviikkoa tulee täyteen eli 12 tai 13 opintoviikkoa. Opintojaksot valitaan joko seuraavasta luettelosta tai koulutusohjelmaan kuuluvien laitosten (digitaali- ja tietokonetekniikka, elektroniikka, matematiikka, ohjelmistotekniikka, signaalinkäsittely, tietohallinto ja tietoliikennetekniikka) opintojaksoista, ei kuitenkaan perusmatematiikan opintojaksoja tai opintojaksoja, joiden numero alkaa 8108. Mikäli koulutusohjelman pakollisista suoritetaan enemmän kuin minimimäärä, valinnaisten opintojen minimimäärä vähenee vastaavasti. 2906010 Puheviestintä ja neuvottelutaito I 1 2906030 Puheviestintä ja neuvottelutaito II 3 2920100 Tiedonhallinnan peruskurssi 3 1) 3101000 Turvallisuustekniikan perusteet 2 73109 Matriisilaskenta 1 3 1) 75116 Mittaustekniikka 3 7603300 Automaatiotekniikan perusteet 3 7901500 Piirianalyysi 1 3 8000253 Johdatus signaalinkäsittelyyn II 3 1) 8100400 Olio-ohjelmoinnin peruskurssi 2 1) 83400 Johdatus tietoliikennetekniikkaan 3 1) 9705000 Sano se suomeksi! Kirjallisen viestinnän kurssi 2 1) Nämä opintojaksot kuuluvat tähän ryhmään perussäännön mukaan. Luettelossa ne ovat siksi, että ne on katsottu erityisen suositeltaviksi. 16.7. Tietotekniikan alueen insinöörien toimenkuvia Koulutusohjelmasta valmistuneiden diplomi-insinöörien tehtävät liittyvät puhtaan tietotekniikan lisäksi sen sovelluksiin insinööri-
178 työn eri aloilla. Tyypillistä tietotekniikkainsinööriä ei olekaan; seuraavassa on yritetty hahmotella diplomi-insinöörien erityyppisiä toimenkuvia. Digitaali- ja tietokonetekniikkaan suuntautuneet diplomi-insinöörit suunnittelevat ja toteuttavat prosessoripohjaisia laitteita, digitaalisia mikropiirejä ja erilaisia tietojenkäsittelyn ja digitaalisen tietoliikenteen järjestelmiä ja sovelluksia. He voivat myös toimia asiantuntija- tai johtotehtävissä. Ohjelmistotekniikkaan suuntautuneet diplomi-insinöörit sijoittuvat ohjelmistojen ja käyttöliittymien suunnittelu-, toteutus- ja ylläpitotehtäviin, asiantuntijatehtäviin sekä projektinjohtoon. Tyypilliset toteutettavat järjestelmät vaativat ohjelmistotekniikan tietojen lisäksi laitteiston ja/tai sovelluskohteen hyvää tuntemista. Yhtenä oleellisimmista signaalinkäsittelyinsinöörin tehtävistä on luoda äly koneellisten aistien taakse (konenäkö, puheentunnistus ym.). Signaalinkäsittelyinsinööri suunnittelee ne menetelmät, joilla erilaisilla antureilla mitatuista signaaleista saadaan esille juuri haluttu tieto halutussa muodossa. Tähän tarkoitukseen hän soveltaa monenlaisia digitaalisen suodatuksen, analysoinnin ja mallintamisen menetelmiä. Signaalinkäsittelyinsinöörit käyttävät tietämystään myös erilaisten matkaviestin- ja multimediajärjestelmien suunnittelussa. Teknillisen matematiikan diplomi-insinöörit sijoittuvat monenlaisiin teoreettisiin ja laskentaintensiivisiin tutkimus- ja kehitystehtäviin sekä korkeakouluissa, tutkimuslaitoksissa että teollisuudessa. Koulutus voi painottua yleisen matematiikan, diskreetin matematiikan, tieteellisen laskennan tai tilastollisten menetelmien suuntaan. Tietoliikennealan diplomi-insinöörien tietämysalueena ovat julkiset televerkot, tietokoneverkot, radiojärjestelmät sekä muut tietoliikennejärjestelmät ja -palvelut. Keskeisenä tehtäväkenttänä on tietoliikenteen ohjelmisto- tai laitteistosuunnittelu tai järjestelmäsuunnittelu, jossa yhdistetään useamman perustekniikan (radiotekniikka, signaalinkäsittely, tietoverkot, protokollat, ohjelmistotekniikka, elektroniikka, digitaali- ja tietokonetekniikka) osaamista. 16.7.1. International Masters Program in Information Technology The International Masters Program in Information Technology is offered by laboratories of the Department of Information Technology at Tampere University of Technology. The Program is open to all Finnish and international students in Information Technology and Electrical and Computer Engineering, and leads to the degree of Diploma Engineer, the same as the regular Finnish DI degree. The official language of this degree program is English. Apart from its high educational standards, the Program offers qualified students an international study environment and prepares them for more flexible professional career opportunities in which mastering an international language, like English, is becoming a standard requirement. Requirements for Admission International university-level B.Sc. degree in Information Technology, Computer Science, or Electrical Engineering with GPA 3.7/ 5.0, A score of 550 on the TOEFL. Students who are close but do not meet the requirements can still apply for admission and their applications will be considered on an individual basis. Detailed curriculum in English is published separately. 16.7.2. Digitaali- ja tietokonetekniikka Yhteyshenkilö: professori Olli Vainio, huone TH306, puhelin 3115 2928, email: olli.vainio@tut.fi Yleistä Digitaali- ja tietokonetekniikan opetus painottuu digitaalilogiik-
179 kaa ja suorittimia sisältävien laitteiden suunnitteluun ja erilaisiin tietojenkäsittelytehtäviin esim. kulutuselektroniikan tuotteissa. Digitaalitekniikan osuus elektroniikkalaitteiden kehityksessä on jatkuvasti kasvanut. Integroitujen piirien valmistustekniikoiden kehityksen myötä toteutetaan kokonaisia järjestelmiä yhdellä piirillä, mikä asettaa haasteita digitaalisuunnittelijoille. Tässä työssä digitaalielektroniikan suunittelumenetelmien ja työkalujen hallinta on erityisen tärkeää. Digitaali- ja tietokonetekniikan opintoja tukevat erityisesti elektroniikka, ohjelmistotekniikka, tietoliikennetekniikka ja signaalinkäsittely. Jatko-opinnoista kiinnostuneille digitaali- ja tietokonetekniikka tarjoaa mahdollisuuden valita tutkimusaiheita laajasta sovelluskentästä. Jatkotutkintoon johtavan tutkimustyön voi usein aloittaa jo perustutkinnon suorituksen loppuvaiheessa työskentelemällä tutkimusapulaisena laitoksen tutkimushankkeissa, joista laitoksen professorit antavat lisätietoja. Tavoitteet Sivuaine antaa opiskelijalle valmiudet digitaalisten laitteiden toiminnan ymmärtämiseen sekä niiden suunniteluun. Pääaineen suoritettuaan opiskelijalla on syvällinen alan perustekniikoiden ja suunnittelutyökalujen tuntemus, kyky ymmärtää ja edelleen kehittää alan menetelmiä ja työkaluja ja valmius toimia teollisuuden vaativissa tuotekehityshankkeissa. Pääaine antaa riittävät teoreettiset perusteet jatko-opintojen pohjaksi digitaali- ja tietokonetekniikan alueelta. Esitiedot Seuraavat opintojaksot kuuluvat tietotekniikan koulutusohjelman pakollisiin opintojaksoihin. Niiden suoritus tai niitä vastaavat tiedot edellytetään sekä pää- että sivuaineen lukijoilta: 8404102 Mikroprosessorit, suppea tai 8404103 Mikroprosessorit, laaja 8000203 Johdatus signaalinkäsittelyyn I 8100200 Laaja ohjelmointi 8404154 Digitaalitekniikan perusteet tai 7401002 Elektroniikan perusteet I 7401003 Elektroniikan perusteet II tai 83800 Basic Analog Circuits Sivuaine Sivuaineen pakollisia opintojaksoja (11 opintoviikkoa) ovat: 8404115 Digitaalisuunnittelu 3 tai 8404116 Basic Digital Design 3 8404120 Tietokonetekniikka 3 tai 8404122 Computer Architecture 3 8404129 Laitteistonkuvauskielet 2 8402045 Signaali- ja systeemitekniikan laboratoriokurssi 3 Sivuaineeseen voidaan liittää pääaineen pakollisia tai vaihtoehtoisia opintojaksoja kohdasta Valinnaiset. Sivuaineen minimikoko on 14 opintoviikkoa. Mikäli sivuaineen koko ylittää 24 opintoviikkoa, sen rakenne tulee olla samanlainen kuin pääaineen. Pääaine Digitaali- ja tietokonetekniikan pääaine sisältää edellä olleen sivuaineen. Pääaineen pakollisia opintojaksoja (6-7 opintoviikkoa) ovat: 8404114 Digitaalisten ASIC-piirien suunnittelu 4 tai 8404105 Mikrokontrollerijärjestelmät A 3 tai 8404106 Mikrokontrollerijärjestelmät B 3 8402035 Digitaali- ja tietokonetekniikan työkurssi 3 Pääaineeseen voidaan sisällyttää valinnaisia opintojaksoja kohdan Valinnaiset luettelosta. Pääaineen laajuus diplomityöhön liittyvät opinnot mukaanlukien on vähintään 28 ov.
180 Diplomityöhön liittyvät opinnot Jos diplomityo tehdään digitaali- ja tietokonetekniikasta, seuraavat opintojaksot on suoritettava: 8402060 Digitaali- ja tietokonetekniikan projektityö 3-5 8402005 Digitaali- ja tietokonetekniikan diplomityöseminaari A 1 84020015 Digitaali- ja tietokonetekniikan diplomityöseminaari B 0 8402060 Digitaali- ja tietokonetekniikan projektityö voidaan korvata jollakin kursseista 81960 Ohjelmistotekniikan projektityö, 83962 Tietoliikennetekniikan projektityö, 8006200 Signaalinkäsittelyn projektityö tai 8006250 Signal Processing Project. Diplomityöseminaari A:n tilalla voi olla jonkin toisen laitoksen vastaava opintojakso. Diplomityön laajuus on 20 opintoviikkoa. Mikäli diplomityö kirjoitetaan englanniksi, suositellaan lisäksi opintojaksoa 97193 Diplomityön kirjoittaminen englannin kielellä1 Yhteiset sivuaineet Yhdistelemällä digitaali- ja tietokonetekniikan opintojaksoja ja muita osaston opintojaksoja saadaan seuraavat tietotekniikan osaston yhteiset sivuaineet: Multimedia Oppivat ja älykkäät järjestelmät Signaali- ja systeemitekniikka Sulautetut järjestelmät Kieliteknologia Näistä kuvaus asianomaisessa kohdassa. Valinnaiset Aineopintoihin voidaan liittää myös seuraavat opintojaksot, jotka sopivat myös henkilökohtaisiin opintoihin digitaali- ja tietokonetekniikkaa tukeviksi opintojaksoiksi. Digitaali- ja tietokonetekniikka 8402065 Computer Graphics 2 8402070 Multimedia Systems Design 2 8404105 Mikrokontrollerijärjestelmät A 3 8404106 Mikrokontrollerijärjestelmät B 3 8404114 Digitaalisten ASIC-piirien suunnittelu 4 8404121 Prosessorien suunnittelu 3 8404128 VHDL-suunnittelu ja synteesi 3 8404141 Piille suunnittelu I 3 8404142 Piille suunnittelu II 3 8404143 Testattavuussuunnittelu 2 8404144 Moniprosessorijärjestelmät 3 8404151 Signal Processors 3 8404172 Digitaalisten järjestelmien suunnittelu II 3 8404180 Tietokonearitmetiikka 3 8404190 Neurolaskenta 3 8404200 Puheentunnistuksen laboratoriotyöt 2 8404027 Digitaali- ja tietokonetekniikan seminaari 2-4 8404922 Digitaali- ja tietokonetekniikan lisensiaattiseminaari 2-4 Elektroniikka 74082 Suurtaajuustekniikka 3 74112 Integroidut analogiapiirit 3 74140 Elektroniikan pakkaustekkniikka 3 74465 Näyttötekniikat 4 74501 Analogiatekniikka 3 74521 Elektroniikan komponentit ja piirit 3 74541 Elektroniikan tuotekehitys 2-4 74530 Luotettava elektroniikka 3 74560 Nopeat integroidut piirit 3 Ohjelmistotekniikka 8100110 Ohjelmointi II 3 8100300 Tietorakenteiden käyttö 3
181 8100310 Tietorakenteet ja algoritmit 5 8104000 Käyttöjärjestelmät 4 8104100 Laitteistonläheinen ohjelmointi 2 8104150 Sulautetut järjestelmät 2 8104200 Reaaliaikajärjestelmät 2 Signaalinkäsittely 8000253 Johdatus signaalinkäsittelyyn II 3 8001102 Digitaalinen lineaarinen suodatus II 2 8001153 Multirate Signal Processing 3 8002053 Digitaalinen kuvankäsittely I 3 8002103 Digital Image Processing I 3 8002153 Digital Image Processing II 3 8002202 Digital Image Processing III 2 8002252 Videokompressio 2 8003051 Puheenkäsittelyn menetelmät 1 8003102 Puheenkoodaus 2 8003153 Hahmon ja puheentunnistus 3 8003203 Digital Audio 3 8004053 Multimedia Signal Processing 3 8004152 Multimedia joukkoviestimissä 2 8004103 Multimedia Systems and Communications 3 Tietoliikennetekniikka 83001 Tietoliikenneteoria 3 83050 Digitaalinen siirtotekniikka 4 83070 Multicarrier Techniques 2 83080 Receiver Architectures and Synchronization in Digital Communication 3-5 83150 Digitaaliset matkaviestimet 3 83200 Televerkot 3 8307020 Basic Communication Circuits 4 16.7.3. Multimedia Vastuuhenkilöt: professori Irek Defée, huone TF316, puhelin 3115 2696. professori Jarkko Niittylahti, huone TG309, puhelin 3115 3816 professori Hannu-Matti Järvinen, huone TA213, puhelin 3115 2702 professori Jarmo Harju, huone TH207, puhelin 3115 3854 Yleistä Multimedialla tarkoitetaan monimuotoista informaation käsittelyä ihmisten ja koneiden välisessä kommunikaatiossa. Multimediateknologiassa pyritään digitaalista videota, kuvia, audiota, 3- ulotteista grafiikkaa ja kehittyneitä käyttöliittymiä sisältävien mutkikkaiden tietokone- ja tietoliikennejärjestelmien yhdistämiseen. Tämä yhdistäminen muuttaa tulevaisuuden informaationkäsittelylaitteita ja sovelluksia voimakkaasti. Tässä prosessissa mm. matkapuhelimet muuttuvat langattomiksi multimediakommunikaattoreiksi. Pääaine Tavoitteet Multimedian pääaine antaa multimediajärjestelmien ja -sovellusten suunnittelussa tarvittavan laajan pohjan. Pääaine muodostuu signaalinkäsittelyn, ohjelmistotekniikan, digitaali- ja tietokonetekniikan ja tietoliikennetekniikan laitosten opetuksesta räätälöidystä kokonaisuudesta. Diplomityön voi pääaineesta tehdä näiden laitosten professoreille.
182 Pääaineen esitiedot Seuraavia opintojaksoja suositellaan esitiedoiksi multimedian pääaineen pakollisille opintojaksoille. 8000253 Johdatus signaalinkäsittelyyn II 3 8102000 Ohjelmistotuotannon peruskurssi 2 8304500 Tietoliikenneverkkojen perusteet 3 8100200 Laaja ohjelmointi 6 8404102 Mikroprosessorit, suppea 2 tai 8404103 Mikroprosessorit, laaja 3 Pääaineen pakolliset opintojaksot 26 ov Pakolliset opintojaksot sisältävät digitaalisen median käsittelytekniikoita, 3-ulotteisen grafiikan syntetisointia, ohjelmistotekniikkaa sekä tietokone- ja tietoliikennetekniikan perusteita. 8002252 Videokompressio 3 8003203 Digitaalinen audio 3 8101910 Tietokonegrafiikka 4 8105800 Seittiohjelmointi 2 8107110 Käytettävyys 2 83400 Johdatus tietoliikennetekniikkaan 3 8004303 Multimedia laboratory 3 tai 8004350 Multimedia project 3 8004103 Multimedia Systems and communications 3 8404120 Tietokonetekniikka 3 tai 8404151 Signaaliprosessorit 3 Sivuaine Tavoitteet Multimedian sivuaine antaa perustietoja multimediajärjestelmien ja -sovellusten pohjasta. Aineopinnoissa painotetaan verkotetun multimediajärjestelmän kokonaisuuden ymmärtämistä. Sivuaineen esitiedot Seuraavia opintojaksoja suositellaan esitiedoiksi multimedian sivuaineen pakollisille opintojaksoille. 8000203 Johdatus signaalinkäsittelyyn I 3 tai 8000104 Signaalinkäsittelyn perusteet 4 tai 8000152 Introductory Signal Processing 2 83400 Johdatus tietoliikennetekniikkaan 3 Sivuaineen pakolliset opintojaksot 11 ov Pakolliset opintojaksot sisältävät tietoliikennetekniikan perusteita sekä verkotetun multimediajärjestelmien perusteita. 8105800 Seittiohjelmointi 2 8304500 Tietoliikenneverkkojen perusteet 3 1) 8004303 Multimedia laboratory 3 tai 8004350 Multimedia project 3 8004103 Multimedia systems and communications 3 1) Mikäli 8304500 Tietoliikenneverkkojen perusteet kuuluu koulutusohjelmakohtaisiin opintoihin, suoritetaan 83400 Johdatus tietoliikennetekniikkaan. Aineopintojen valinnaiset opintojaksot Pakollisten opintojen lisäksi aineopinnoissa on mahdollista valita opintojaksoja signaalinkäsittelystä, laitteisto- ja ohjelmistosuunnittelusta ja suunnittelutyökaluista sekä protokollista ja laajakaistaverkoista. Jotkut valinnaiset opintojaksot edellyttävät esitietoja, jotka eivät ole valitussa pääaineessa pakollisena. Tällaiset jaksot voidaan sisällyttää koulutusohjelmakohtaisiin valinnaisiin opintoihin, henkilökohtaisiin opintoihin sekä aineopintoja täydentäviin tai valinnaisiin opintoihin. 73270 Hypermedian perusteet 3 73275 Rakenteiset dokumentit 3 74490 Moderni käyttoliittymäelektroniikka 3 8002153 Digitaalinen kuvankäsittely II 3 8003153 Hahmon- ja puheentunnistus 3 8009203 New media technologies seminar 3 8107310 Graafisen käyttöliittymän ohjelmointi 4 83311 Laajakaistaverkot 3
183 8004053 Multimedia Signal Processing 3 8004103 Multimedia Systems and Communications 3 8004152 Multimedia joukkoviestimissä 2 8004253 Tekotodellisuus 3 8003051 Puheenkäsittelyn menetelmät 1 8107120 Tunne käyttäjät käytettävyyden arviointi 3 8003102 Puheenkoodaus 2 8001302 Signal compression 2 8009253 Tekotodellisuuden lisensiaattiseminaari 3 8004350 Multimedia project 3-5 8004202 Tiedonlouhinta 2 8101905 Tekoäly 4 8305010 Tietoliikenneprotokollat 4 8306000 Tietoturvallisuuden perusteet 2 8306500 Tietoturvaprotokollat 2-4 8404151 Signaaliprosessorit 3 8404120 Tietokonetekniikka 3 8404161 Digitaalisten järjestelmien suunnittelu 3 Diplomityö Diplomityöhön liittyvät opintojaksot ovat pakollisia kaikille, jotka tekevät diplomityön aineopinnoista. 8006301 Signaalinkäsittelyn diplomityöseminaari A 1 8006350 Signaalinkäsittelyn diplomityöseminaari B 0 16.7.4. Ohjelmistotekniikka, käytettävyys Vastuuhenkilö: professori Kaisa Väänänen-Vainio-Mattila Huone TF107, puhelin 3115 3901 email: kaisavvm@cs.tut.fi Yleistä Tietotekniikan kehittyessä ja sen käyttäjäkunnan laajentuessa tuotteiden käytettävyys on noussut merkittäväksi kilpailutekijäksi. Käyttäjät ovat heterogeeninen joukko, jonka toiveet ja tarpeet tulee tunnistaa onnistuneen tuotteen valmistamiseksi. Internetin käytön lisääntyessä sivujen päivittämättömyys, latautumisen hitaus ja tiedon saannin huomattava hankaluus ovat nousseet puheenaiheiksi useissa yhteyksissä. Tietotekniikan ammattilaisten tuotteita vaivaa sisäinen rapautuminen useiden versiopäivitysten myötä eikä ohjelmistoihin ole läheskään aina kannattavaa tai mahdollista toteuttaa laajennuksia tai kieliversioita. Kaikkiin näihin käytettävyysongelmiin pyritään löytämään ratkaisu tarkastelemalla käytettävyyttä suunnittelun, käyttäjätutkimuksen ja käyttöliittymäohjelmoinnin myötä. Tavoitteet Käytettävyyden pää- ja sivuaine tarjoavat pohjan suunnitella ja arvioida erilaisia käyttöliittymiä ympäristössä, laitteissa ja ohjelmistoissa. Pää- ja sivuaine Pää- ja sivuaineen pakollisia opintojaksoja (26-28 opintoviikkoa) ovat: 8102000 Ohjelmistotuotannon peruskurssi 2 8102010 Ohjelmistotuotannon menetelmät 4 8100110 Ohjelmointi II 3 8100400 Olio-ohjelmoinnin peruskurssi 2 8100410 Olio-ohjelmoinnin jatkokurssi 3 1) 8100300 Tietorakenteiden käyttö 3 1) 2) 8100310 Tietorakenteet ja algoritmit 5 1) 2) 8107110 Käytettävyys 2 3) 8107210 Tunne käyttäjät käytettävyyden arviointi 3 8107220 Kognitiivinen psykologia 2 8107230 Käyttäjäkeskeinen suunnittelu 3 4) 8102500 Ohjelmistotekniikan projektityö 3-5 1) Opintojaksot 8100410 Olio-ohjelmoinnin jatkokurssi, 8100300 Tietorakenteiden käyttö ja 8100310 Tietorakenteet ja algoritmit ovat keskenään vaihtoehtoisia.
184 2) Opintojaksot 8100300 Tietorakenteiden käyttö ja 8100310 Tietorakenteet ja algoritmit ovat toisensa poissulkevia. 3) Opintojaksot 8107110 ja 8108005 ovat keskenään vaihtoehtoisia ja toisensa poissulkevia 4) Vuoden 2001 keväällä pidetty seminaari Contextual Design 2ov korvaa opintojakson 8107230 Diplomityö Diplomityöhön liittyvät opintojaksot 8109000 Diplomityöseminaari A 1 8109010 Diplomityöseminaari B 0 Diplomityöhön liittyvät opitojaksot ovat pakollisia kaikille, jotka tekevät diplomityön käytettävyydessä. Diplomityön laajuus on 20 opintoviikkoa. Mikäli diplomityö kirjoitetaan englanniksi, suositellaan lisäksi opintojaksoa 97193 Diplomityön kirjoittaminen englannin kielellä 1 Valinnaiset opintojaksot Seuraavat opintojaksot voidaan liittää pää- ja sivuaineisiin täydentämään niitä. Ohjelmistotekniikka 8102200 Ohjelmistoarkkitehtuurit 4 8105500 Mobiilijärjestelmien ohjelmointi 3 8107310 Graafisen käyttöliittymän ohjelmointi 4 8107320 Käytettävyys ohjelmistoprojektissa 2 1) 8107510 Käytettävyyden seminaari 2 1) Tehdään samanaikaisesti opintojakson 8102500 Ohjelmistotekniikan projektityö kanssa Arkkitehtuurin historian ja teorian laitos 12100 Ympäristöpsykologia 3 12403 Taidehistoria 2 Rakennussuunnittelun laitos 13402 Sisustussuunnittelu 4 Koneensuunnittelun laitos 24601 Tuotekehitysoppi 3 24625 Monitieteellinen tuotekehitysprojekti 3-5 33101 Teollinen muotoilu 2 Teollisuustalouden laitos 2905011 Markkinointi 3 Turvallisuustekniikan laitos 3104005 Ergonomia 3 Bio- ja ympäristötekniikan laitos 5909760 Teknologian kehitys ja yhteiskunta 2 Lääketieteellisen tekniikan laitos 71100 Fysiologia 4 Matematiikan laitos 73270 Hypermedian perusteet 3 Elektroniikan laitos 7407001 Virtuaalitodellisuuden työkurssi 3 7407465 Näyttötekniikat 4 74490 Moderni käyttöliittymäelektroniikka 3
185 Signaalinkäsittelyn laitos 8004253 Tekotodellisuus 3 Kielikeskus 9705000 Sano se suomeksi! Kirjallisen viestinnän kurssi 2 16.7.5. Ohjelmistotekniikka, ohjelmistotiede Laitoksen johtaja: professori Tommi Mikkonen, huone TE207 puhelin 3115 5511 email: tommi.mikkonen@tut.fi Yleistä Ohjelmistotekniikka on nykyään tärkeänä osana suuressa osassa eri tekniikan alojen sovelluksia. Monet laitteet, jotka ennen tehtiin täysin ilman tietotekniikan apua, sisältävät nykyään tietotekniikkaa ja siis myös ohjelmistoja. Tämän takia ohjelmistotekniikka sopii sivuaineeksi kaikissa koulutusohjelmissa. Ohjelmistotekniikka käsittelee ohjelmistotuotantoa, tietokantojen, tietokonegrafiikan ja käyttöliittymien perusteita, reaktiivisia, sulautettuja ja hajautettuja järjestelmiä sekä ohjelmoinnin teoriaa ja käytäntöä. Ohjelmistotekniikka jakaantuu kolmeen vaihtoehtoiseen haaraan: ohjelmistotuotantoon, ohjelmistotieteeseen ja käytettävyyteen. Ohjelmistotiede menee ohjelmistotuotantoa syvemmälle ohjelmistotekniikan teoreettisissa perusteissa, mutta siihenkin kuuluvat perustiedot ohjelmistotuotannosta. Pää- ja sivuaineina ohjelmistotiede, ohjelmistotuotanto, käyttävyys ja sulautettujen järjestelmien ohjelmistopainotus ovat toisensa poissulkevia. Pääaineen vähimmäisopintoviikkomäärä on 30 ja sivuaineen 15. Mikäli sivuaineen koko ylittää 28 opintoviikkoa, sen rakenne tulee olla samanlainen kuin pääaineen. Mikäli koulutusohjelmakohtaiset opinnot sisältävät pää- tai sivuaineessa pakollisia opintoja, jää vastaava opintojakso pois pää- tai sivuaineesta. Tällöin mahdollinen vajaus minimiopintoviikkomäärässä tulee täyttää valinnaisilla opintojaksoilla. Tavoitteet Sivuaine antaa opiskelijalle valmiudet tehdä itsenäisesti pieniä ohjelmistoja, osallistua toteutustekniikoiden valintaan sekä toimia tilaajan edustajana ohjelmistoprojektissa. Pääaineen suoritettuaan opiskelijalla on syvällinen alan perustyökalujen ja -tekniikoiden ymmärrys, hyvä pohja tieteellisille jatko-opinnoille ja valmius ohjelmistotekniikan soveltamiseen suurehkoissa projekteissa sekä poikkeuksellisen vaativissa tehtävissä. Esitiedot Seuraavat opintojaksot kuuluvat tietotekniikan koulutusohjelman pakollisiin opintojaksoihin. Niiden suoritus tai niitä vastaavat tiedot edellytetään sekä pää- että sivuaineen lukijoilta: 73116 Algoritmimatematiikka 3 8100000 Tietotekniikan peruskurssi 2 8100200 Laaja ohjelmointi 6 1) 1) Opintojakso voidaan korvata opintojaksoilla Ohjelmointi I ja Ohjelmointi II. Sivuaine Sivuaineen pakollisia opintojaksoja (17 opintoviikkoa) ovat 8100500 Ohjelmistotekniikan matemaattiset menetelmät 3 8100310 Tietorakenteet ja algoritmit 5 8101000 Ohjelmointikielten periaatteet 3 8102000 Ohjelmistotuotannon peruskurssi 2 8104000 Käyttöjärjestelmät 4
186 Sivuaineeseen voidaan liittää pääaineen pakollisia tai vaihtoehtoisia opintojaksoja. Pääaine Pääine sisältää edellä olleen sivuaineen. Pääaineen pakollisia opintojaksoja (27-30 opintoviikkoa) ovat: 8100500 Ohjelmointitekniikan matemaattiset menetelmät 3 8100310 Tietorakenteet ja algoritmit 5 8101000 Ohjelmointikielten periaatteet 3 8101010 Lausekielten toteutustekniikka 5 2) 8101100 Johdatus tietojenkäsittelyteoriaan 4 8101160 Ohjelmien todistaminen 3 1) 8102000 Ohjelmistotuotannon peruskurssi 2 8102010 Ohjelmistotuotannon menetelmät 4 1) 8102500 Ohjelmistotekniikan projektityö 3-5 2) 8104000 Käyttöjärjestelmät 4 1) Opintojaksot ovat keskenään vaihtoehtoisia. 2) Opintojaksot ovat keskenään vaihtoehtoisia. Pääaineeseen voidaan liittää kohdan Täydentävät opintojaksot opintojaksoja. Pääaineen minimikoko on 30 opintoviikkoa. Diplomityö Diplomityöhön liittyvät opintojaksot 8109000 Diplomityöseminaari A 1 8109010 Diplomityöseminaari B 0 ovat pakollisia kaikille, jotka tekevät diplomityön ohjelmistotekniikassa. Ne voidaan sisällyttää pääaineeseen. Diplomityöseminaari A:n tilalla voi olla jonkin toisen laitoksen vastaava opintojakso. Diplomityön laajuus on 20 opintoviikkoa. Mikäli diplomityö kirjoitetaan englanniksi, suositellaan lisäksi opintojaksoa 97193 Diplomityön kirjoittaminen englannin kielellä 1 Täydentävät opintojaksot Seuraavat opintojaksot voidaan liittää pää- ja sivuaineisiin täydentämään niitä. Ohjelmistotekniikka Luettelo opintojaksoista on Ohjelmistotuotannon kuvauksen yhteydessä. Matematiikka 73117 Automaattiteoria 73118 Formaaliset kielet 73119 Graafiteoria 73120 Koodausteoria 73121 Informaatioteoria 73260 Kryptologia Digitaali- ja tietokonetekniikka 8404102 Mikroprosessorit, suppea 1) 8404103 Mikroprosessorit, laaja 1) 8404154 Digitaalitekniikan perusteet 1) Opintojaksot ovat vaihtoehtoiset ja toisensa poissulkevat. Tietoliikennetekniikka 8305010 Tietoliikenneprotokollat 83551 Protokollaohjelmointi 16.7.6. Ohjelmistotekniikka, ohjelmistotuotanto Laitoksen johtaja: professori Tommi Mikkonen, huone TE207 puhelin 3115 5511 email: tommi.mikkonen@tut.fi
187 Yleistä Ohjelmistotekniikka on nykyään tärkeänä osana suuressa osassa eri tekniikan alojen sovelluksia. Monet laitteet, jotka ennen tehtiin täysin ilman tietotekniikan apua, sisältävät nykyään tietotekniikkaa ja siis myös ohjelmistoja. Tämän takia ohjelmistotekniikka sopii sivuaineeksi kaikissa koulutusohjelmissa, ja sen pääainelukijoita kehotetaan tutustumaan hyvin myös johonkin muuhun tekniikan alaan, jotta he pystyisivät toteuttamaan ohjelmistoja näiden alojen tarpeisiin. Itse ohjelmistotekniikka käsittelee ohjelmistotuotantoa, tietokantojen, tietokonegrafiikan ja käyttöliittymien perusteita, reaktiivisia, sulautettuja ja hajautettuja järjestelmiä sekä ohjelmoinnin teoriaa ja käytäntöä. Ohjelmistotekniikka jakaantuu kolmeen vaihtoehtoiseen haaraan, ohjelmistotuotantoon, ohjelmistotieteeseen ja käytettävyyteen. Ohjelmistotuotanto menee ohjelmistotiedettä syvemmälle ohjelmistoprosessin hallinnassa, mutta siihenkin kuuluvat perustiedot ohjelmistotieteestä. Pää- ja sivuaineina ohjelmistotiede, ohjelmistotuotanto, käyttävyys ja sulautettujen järjestelmien ohjelmistopainotus ovat toisensa poissulkevia. Pääaineen laajuus on vähintään 30 opintoviikkoa ja sivuaineen laajuus vähintään 15 opintoviikkoa. Mikäli sivuaineen koko ylittää 28 opintoviikkoa, pitää sen rakenne olla pääaineen rakenteen mukainen. Mikäli koulutusohjelmakohtaiset opinnot sisältävät pää- tai sivuaineessa pakollisia opintoja, jää vastaava opintojakso pois pää- tai sivuaineesta. Tällöin mahdollinen vajaus minimiopintoviikkomäärässä tulee täyttää valinnaisilla tai täydentävillä opintojaksoilla. Tavoitteet Sivuaine antaa opiskelijalle hyvät valmiudet toimia tilaajan edustajana ohjelmistoprojektissa, kyvyn tehdä itsenäisesti pieniä ohjelmistoja ja valmiuden osallistua toteuttajana suureen projektiin. Pääaineen suoritettuaan opiskelijalla on valmius ohjelmistotekniikan soveltamiseen suurissa projekteissa, kyky alan menetelmien ja perustyökalujen ymmärtämiseen sekä riittävä pohja tieteellisille jatko-opinnoille. Esitiedot Seuraavat opintojaksot kuuluvat tietotekniikan koulutusohjelman pakollisiin opintojaksoihin. Niiden suoritus tai niitä vastaavat tiedot edellytetään sekä sivu- että pääaineen lukijoilta: 8100000 Tietotekniikan peruskurssi 2 8100200 Laaja ohjelmointi 6 1) 1) Opintojakso voidaan korvata opintojaksoilla Ohjelmointi I ja Ohjelmointi II, joista jälkimmäisen voi sisällyttää pää- tai sivuaineeseen, mikäli se tai Laaja ohjelmointi ei kuulu koulutusohjelmakohtaisiin opintoihin. Sivuaine Sivuaineen pakollisia opintojaksoja (8-10 opintoviikkoa) ovat 8100110 Ohjelmointi II 3 8100300 Tietorakenteiden käyttö 3 1) 8100310 Tietorakenteet ja algoritmit 5 1) 8102000 Ohjelmistotuotannon peruskurssi 2 1) Opintojaksot ovat keskenään vaihtoehtoisia ja toisensa poissulkevia. Sivuaineen vaihtoehtoisia opintoja tulee suorittaa vähintään 4 opintoviikon verran. Vaihtoehtoisia opintojaksoja ovat: 8100400 Olio-ohjelmoinnin peruskurssi 4 8102010 Ohjelmistotuotannon menetelmät 4 8102300 Johdatus tietokantajärjestelmiin 2 8104000 Käyttöjärjestelmät 4 8107110 Käytettävyys 2 Sivuaineeseen voidaan liittää pääaineen pakollisia tai vaihtoehtoisia opintojaksoja.
188 Pääaine Pääaine sisältää edellä olleen sivuaineen. Pääaineen pakollisia opintojaksoja (29-33 opintoviikkoa) ovat: 8100110 Ohjelmointi II 3 8100300 Tietorakenteiden käyttö 3 1) 8100310 Tietorakenteet ja algoritmit 5 1) 8100400 Olio-ohjelmoinnin peruskurssi 4 8100500 Ohjelmointitekniikan matemaattiset menetelmät 3 8101000 Ohjelmointikielten periaatteet 3 8102000 Ohjelmistotuotannon peruskurssi 2 8102010 Ohjelmistotuotannon menetelmät 4 8102500 Ohjelmistotekniikan projektityö 3-5 2) 8104000 Käyttöjärjestelmät 4 1) Opintojaksot keskenään vaihtoehtoisia ja toisensa poissulkevia. 2) Opintojakson Ohjelmistotekniikan projektityö, voi korvata Signaalinkäsittelyn, Digitaali- ja tietokonetekniikan tai Tietoliikennetekniikan projektityöllä. Pääaineen vaihtoehtoisia tulee suorittaa vähintään 6 opintoviikon verran. Vaihtoehtoisia opintojaksoja ovat: 8101100 Johdatus tietojenkäsittelyteoriaan 4 1) 8102020 Ohjelmistojen testaus 3 a,c 8102200 Ohjelmistoarkkitehtuurit 4 c 8102300 Johdatus tietokantajärjestelmiin 2 b 8102310 Tietokantajärjestelmien suunnittelu 2 b 8104150 Sulautetut järjestelmät 2 a 8104200 Reaaliaikajärjestelmät 2 a 8105000 Hajautettujen järjestelmien perusteet 4 d 8105010 Hajautettujen järjestelmien tekniikat 4 d 1) Opintojakso suositellaan otettavaksi jatkotutkintoon, jos sitä ei ole perustutkinnossa mukana. Kirjaimet (a-d) viittaavat opintojaksoihin, joilla on esitietoriippuvuuksia keskenään tai jotka muodostavat toisiaan tukevia ryhmiä. Opinnot kannattaa valita näiden ryhmien mukaan, vaikka ryhmäjaon noudattaminen ei olekaan pakollista. Pääaineeseen voidaan liittää kohdan Täydentävät opintojaksot opintojaksoja. Diplomityö Diplomityöhön liittyvät opintojaksot 8109000 Diplomityöseminaari A 1 8109010 Diplomityöseminaari B 0 ovat pakollisia kaikille, jotka tekevät diplomityön ohjelmistotekniikassa. Ne sisällytetään pääaineeseen. Diplomityöseminaari A:n tilalla voi olla jonkin toisen laitoksen vastaava opintojakso. Diplomityön laajuus on 20 opintoviikkoa. Mikäli diplomityö kirjoitetaan englanniksi, suositellaan lisäksi opintojaksoa 97193 Diplomityön kirjoittaminen englannin kielellä 1 Täydentävät opintojaksot Seuraavat opintojaksot voidaan liittää pää- ja sivuaineisiin täydentämään niitä. Ohjelmistotekniikka 8100210 Fortran-kieli 1 8100300 Tietorakenteiden käyttö 3 8100310 Tietorakenteet ja algoritmit 5 8100400 Olio-ohjelmoinnin peruskurssi 2 8100410 Olio-ohjelmoinnin jatkokurssi 3 8101000 Ohjelmointikielten periaatteet 3 8101010 Lausekielten toteutustekniikka 5 1) 8101100 Johdatus tietojenkäsittelyteoriaan 4 8101110 Tietojenkäsittelyteorian harjoitustyö 1
189 8101150 Rinnakkaisten järjestelmien ulkoinen käyttäytyminen 3 2) 8101160 Ohjelmien todistaminen 4 1) 8101910 Tietokonegrafiikka 4 8101905 Tekoäly 4 8102010 Ohjelmistotuotannon menetelmät 4 8102020 Ohjelmistojen testaus 3 8102200 Ohjelmistoarkkitehtuurit 4 8102300 Johdatus tietokantajärjestelmiin 2 8102310 Tietokantajärjestelmien suunnittelu 2 8102500 Ohjelmistotekniikan projektityö 3-5 8102900 Ohjelmistoprojektin johtaminen 5 3) 8104000 Käyttöjärjestelmät 4 8104010 Käyttöjärjestelmien työkurssi 2 8104100 Laitteistonläheinen ohjelmointi 2 8104150 Sulautetut järjestelmät 2 8104200 Reaaliaikajärjestelmät järjestelmät 2 8105000 Hajautettujen järjestelmien perusteet 4 8105010 Hajautettujen järjestelmien ohjelmointi 4 8105500 Mobiilijärjestelmien ohjelmointi 3 8105800 Seittiohjelmointi 2 8107110 Käytettävyys 2 8107120 Tunne käyttäjät - käytettävyyden arviointi3 8107310 Graafisen käyttöliittymän ohjelmointi 4 8109000 Diplomityöseminaari A 1 8109010 Diplomityöseminaari B 0 8109020 Ohjelmistotekniikan pienoisseminaari 1 8109101-8109105 Ohjelmistotekniikan jatko-opintoseminaari1-5 2) 4) 8109030-8109039 Ohjelmistotekniikan erityskysymyksiä 2 4) 8109040-8109049 Ohjelmistotekniikan seminaari 3 1) 4) 1) Opintojakso sopii myös jatko-opintoihin. 2) Opintojakso on tarkoitettu lähinnä jatko-opintoihin, mutta sen voi sisällyttää myös perustutkintoon. 3) Opintojakso on täydennyskoulutusopintojakso, mutta sen voi sisällyttää myös perustutkintoon. 4) Opintojakson sisältö vaihtelee; se voidaan tämän takia suorittaa monta kertaa. Automaatio- ja säätötekniikka 76450 Mallinnus ja simulointi Matematiikka 73116 Algoritmimatematiikka 73117 Automaattiteoria 73118 Formaaliset kielet 73119 Graafiteoria 73120 Koodausteoria 73260 Kryptologia Teollisuustalous 2906010 Puheviestintä ja neuvottelutaito I 2906030 Puheviestintä ja neuvottelutaito II 2920400 Yrityksen tietojärjestelmät 2920450 Tietoturvallisuuden johtaminen Tietoliikennetekniikka 83200 Televerkot 83350 Verkonhallinta 8305010 Tietoliikenneprotokollat 83551 Protokollaohjelmointi 8306000 Tietoturvallisuuden perusteet 8304600 Verkkotekniikan jatkokurssi
190 16.7.7. Signaalinkäsittely Laitoksen johtaja, professori Moncef Gabbouj, huone TF406, e-mail: moncef gabbouj@tut.fi opetuksesta vastaava laitoksen varajohtaja TkT Alpo Värri huone TE308, puhelin 3115 2575, e-mail: alpo.varri@tut.fi Yleistä Signaalinkäsittely sovelluksineen on nykyisin merkittävässä määrin mukana ihmisten arkielämässä; CD-soittimet, DVD-soittimet ja matkapuhelimet ovat useimmille tuttuja. Jatkossa sovellusten määrä näyttäisi edelleen kasvavan. Tästä ovat esimerkkeinä mm. Suomessa aloitettavat digitaaliset radio- ja televisiolähetykset, tietokoneohjelmien ja pelien vaatima tehokas kuvan- ja äänenkäsittely sekä Yhdysvalloissa jopa eri oikeusasteisiin edennyt kiista tehokkaasti pakatun digitaalisen musiikin levityksestä internetissä. Alunperin signaalinkäsittelyn menetelmiä sovellettiin pääosin teollisuudessa ja tiedemaailmassa, mutta tulevaisuus tuo menetelmät lähemmäksi kuluttajaa ja suuria markkinoita. Merkittävä osa näistä tuotteista tulee olemaan ohjelmistotuotteita, joita kuluttaja ajaa omalla tietokoneellaan tai multimediapäätteellään. Nämä markkinat vaativatkin uudenlaisia kykyjä, jotka kykenevät yhdistämään signaalinkäsittelyn ja ohjelmistotekniikan uudella tavalla ja tuomaan signaalinkäsittelyn menetelmät kuluttajan ulottuville entistä helppokäyttöisempinä sovelluksina. Signaalinkäsittelyn laitoksen kursseilla tarkastelun kohteina ovat digitaaliset signaalit sekä niiden suodatus ja tulkinta laajasti ymmärrettynä. Signaalinkäsittelyn sovelluksia ovat edellä mainittujen lisäksi mm. tietoliikenne, instrumentointi sekä kuvan, puheen ja audion muokkaus, koodaus ja siirto. Signaalinkäsittelyn menetelmät esitetään yleensä algoritmeina, jotka on johdettu matemaattisen tarkastelun kautta. Koska menetelmät käytännössä toteutetaan usein digitaalilaitteistolla ja ne liittyvät usein tietoliikenteeseen, voidaankin sanoa signaalinkäsittelyn sijaitsevan jossain matematiikan, ohjelmistotekniikan, elektroniikan ja tietoliikennetekniikan välimaastossa. Signaalinkäsittelyn opintoja tukevat ohjelmistotekniikka (sulautetut järjestelmät), digitaali- ja tietokonetekniikka (laitteistoratkaisut), elektroniikka, matematiikka, mittaustekniikka ja lääketieteellinen informatiikka. Opiskelija voi myös valita vastaavan kansainvälisen ohjelman opintojakson (kts. Kansainvälisten opintojen erillinen opinto-opas). Katso myös opintojen rakennetta esittävä kaavio. Jatko-opinnoista kiinnostuneille signaalinkäsittely on yksi nopeimmin tohtorin tutkintoon johtavista oppiaineista korkeakoulussamme. Jatkotutkintoon johtavat tutkimukset voi usein aloittaa jo perustutkinnon suorituksen loppuvaiheessa työskentelemällä tutkimusapulaisena laitoksen projekteissa, joista antaa lisätietoa Prof. Hannu Eskola, huone TD220, puhelin 3115 4710. Tavoitteet Signaalinkäsittelyn aineopinnot antavat opiskelijalle kyvyn soveltaa signaalinkäsittelymenetelmiä erilaisissa signaalien käsittelyä ja muokkaamista vaativissa projekteissa sekä kyvyn ymmärtää ja edelleen kehittää alan menetelmiä ja työkaluja. Aineopintojen esitiedot Signaalinkäsittelyn aineopintojen pakollisten opintojaksojen esitietokurssit sisältyvät pääsääntöisesti pakollisina yleisopintoihin, tietotekniikan ja sähkötekniikan koulutusohjelmakohtaisiin opintoihin tai kyseisiin ammattiaineisiin. Jotkut valinnaiset opintojaksot edellyttävät esitietoja, jotka eivät ole valitussa ammattiaineessa pakollisena. Tällaiset jaksot voidaan sisällyttää koulutusohjelmakohtaisiin valinnaisiin opintoihin, henkilökohtaisiin opintoihin sekä ammattiaineen täydentäviin tai valinnaisiin opintoihin. Signaalinkäsittelyn pääaineeseen sisältyy pakollisena signaali- ja systeemitekniikan sivuaine. Lisäksi on havaittu, että kurssit 73045 Fourier n menetelmät, 7303031 Laaja tilastomatematiikka ja 73109 Matriisilaskenta I ovat hyödyllisiä.
191
192 Aineopinnot Signaalinkäsittelyn aineopinnot jakautuvat kolmeen vaihtoehtoon: signaalinkäsittelymenetelmiin, kuvan- ja videonkäsittelyyn sekä puhe- ja audiolinjaan. Sivuaineita on valittavissa neljä: signaalinkäsittelyn sivuaine, oppivien ja älykkäiden järjestelmien sivuaine, kieliteknologian sivuaine ja multimedian sivuaine. Signaali- ja systeemitekniikan sivuaineen voi laajentaa signaalinkäsittelyn pääaineeksi suorittamalla valitun vaihtoehdon pakolliset opinnot sekä valinnaisia opintojaksoja siten, että kokonaislaajuudeksi tulee vähintään 26 ov. Aineopintoja on lisäksi mahdollista laajentaa ja syventää halutulla määrällä valinnaisia opintojaksoja. Signaalinkäsittelymenetelmien vaihtoehto Signaalinkäsittelymenetelmien vaihtoehdon tavoitteena on tuottaa vankka modernien signaalinkäsittelymenetelmien hallinta ja valmiudet signaalinkäsittelyalgoritmien suunnitteluun ja toteuttamiseen erilaisissa sovelluksissa. Vaihtoehdon pakolliset opinnot, 10-12 ov 8001102 Digitaalinen lineaarinen suodatus II 2 8001253 Adaptive signal processing 2 tai 8001302 Signal compression 2 8006103 Signaalinkäsittelyn työkurssi 3 tai 8006200 Signaalinkäsittelyn projektityö 3-5 8404151 Signaaliprosessorit 3 Suositeltavia kursseja ovat 8001202 System level DSP algorithms, 8001153 Multirate signal processing ja 8001403 Tilastollinen signaalinkäsittely. Kuvan- ja videonkäsittelyn vaihtoehto Kuvan- ja videonkäsittelyn vaihtoehdon tavoitteena on antaa kattava yleiskäsitys moderneista kuvan- ja videonkäsittelyn algoritmeista ja sovelluksista. Tämä linja antaa hyvät valmiudet sovellusten ja teorian innovatiiviseen kehittelyyn erilaisissa kuvan- ja videonkäsittelyn teollisissa ja akateemisissa tehtävissä. Vaihtoehdon pakolliset opinnot, 11-13 ov 8002053 Digitaalinen kuvankäsittely I 3 1) 8001063 Digital linear filtering 3 1) 8002153 Digitaalinen kuvankäsittely II 2 tai 8002252 Videokompressio 2 8001453 Epälineaarinen signaalinkäsittely 3 8006103 Signaalinkäsittelyn työkurssi 3 tai 8006200 Signaalinkäsittelyn projektityö 3-5 1) Mikäli 8002053 Digitaalinen kuvankäsittely I tai 8002063 Digital linear filtering I ei sisälly valinnaisena opintojaksona Signaali- ja systeemitekniikan sivuaineeseen, pitää se sisällyttää pääaineeseen. Suositeltavia kursseja ovat 8003153 Hahmon- ja puheentunnistus, 8001503 Epälineaarinen suodatus II ja 8002202 Digitaalinen kuvankäsittely III. Puhe- ja audiovaihtoehto Puhe- ja audiovaihtoehto antaa laajan tuntemuksen puheen- ja audion käsittelymenetelmistä sekä tärkemmistä sovelluksista kuten puheentunnistuksesta, puheenkoodauksesta ja audiokoodauksesta. Vaihtoehto antaa hyvät valmiudet menetelmien soveltamiseen, suunnitteluun ja kehittämiseen. Puhe- ja audiovaihtoehtoa tukee myös TTKK:n tarjoama kieliteknologian sivuaine. Nämä yhdessä luovat laajan yleisnäkemyksen luonnollisen kielen käsittelytavoista ja antavat pohjan toimia puheteknologian asiantuntijana yhteistyössä muiden alojen osaajien kanssa, mikä on tulevaisuuden sovellusten suunnittelussa yhä tärkeämpää. Vaihtoehdon pakolliset opinnot, 14-16 ov 8003153 Hahmon- ja puheentunnistus 3
193 8003203 Digitaalinen audio 3 8003051 Puheenkäsittelyn menetelmät 1 8003102 Puheenkoodaus 2 8006103 Signaalinkäsittelyn työkurssi 3 tai 8006200 Signaalinkäsittelyn projektityö 3-5 Suositeltavia kursseja ovat 8001102 Digitaalinen lineaarinen suodatus II, 8001302 Signal compression ja 8001153 Multirate signal processing. Aineopintojen valinnaiset opinnot Aineopintoihin voidaan sisällyttää haluttu määrä valinnaisia opintojaksoja seuraavasta luettelosta. Kaikki luettelon opintojaksot kelpaavat jokaiseen vaihtoehtoon. Valinnaiset opintojaksot aineopintoihin Signaalinkäsittely Kaikki opintojaksot väliltä 8001102-8009253 sopivat valinnaisiin opintojaksoihin. Digitaali- ja tietokonetekniikka 8404114 Digitaalisten ASIC-piirien suunnittelu 4 8404115 Digitaalisuunnittelu 3 8404120 Tietokonetekniikka 3 8404121 Prosessorien suunnittelu 3 8404144 Moniprosessorijärjestelmät 3 8404151 Signaaliprosessorit 3 8404180 Tietokonearitmetiikka 3 8404190 Neurolaskenta 3 Matematiikka 73045 Fourier n menetelmät 3 1) 7303050 Differentiaaliyhtälöt 3 73108 Kompleksimuuttujan funktiot 3 1) 73109 Matriisilaskenta 1 3 73115 Algebra 1 3 7303070 Algebra 2 3 73116 Algoritmimatematiikka 3 73120 Koodausteoria 3 73121 Informaatioteoria 2 73126 Stokastiset prosessit 3 7303031 Laaja tilastomatematiikka 4 1) Elektroniikka 74490 Moderni käyttöliittymäelektroniikka 3 74501 Analogiatekniikka 3 Mittaus- ja informaatiotekniikka 75301 Mittausinformaation käsittely 3 7503030 Signaalimallit 3 7503040 Kuvaan perustuva mittaus I 3 7503050 Kuvaan perustuva mittaus II 3 7506000 Akustiikan mittaukset 3 75310 Mittaussignaalien analyysi 4 75401 Anturit 4 Lääketieteellinen tekniikka 71413 Fysiologisten signaalien käsittely 3 71420 Lääketieteellisten kuvien käsittely 3 7104300 Neuroinformatiikka 3 Ohjelmistotekniikka 8102300 Johdatus tietokantajärjestelmiin 2 8102310 Tietokantajärjestelmien suunnittelu 2 8100310 Tietorakenteet ja algoritmit 5 8102010 Ohjelmistotuotannon menetelmät 4 8104150 Sulautetut järjestelmät 2 8101910 Tietokonegrafiikka 4 8107310 Graafisen käyttöliittymän ohjelmointi 4